Кобальт в каких продуктах

Общая характеристика Кобальта Co

В первой половине 20-го века из печени животных был выделен витамин В12, содержащий 4% кобальта. В дальнейшем ученые пришли к выводу, что витамин В12 является физиологически активной формой кобальта и недостаточность кобальта — это не что иное, как недостаточность витамина В12.

В организме содержится 1-2 мг кобальта, в наибольшем количестве он концентрируется в печени и меньшей степени в поджелудочной железе, почках, надпочечниках, щитовидной железе и лимфатических узлах. В крови концентрация кобальта колеблется от 0,07 до 0,6 мкмоль/л и зависит от сезона года — она выше летом, что связано с повышенным употреблением свежих овощей и фруктов.

Суточная потребность

Суточная потребность в кобальте — 0,1-1,2 мг.

В методических рекомендациях МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации от 18.12.2008г. приводятся следующие данные:

Физиологическая потребность в Кобальте, мкг в сутки:

РАННИЙ ВОЗРАСТ
Пол	Грудной			Преддошкольный
	0-3 мес	4-6 мес	7-12 мес	1-2 года	2-3 года
Мужской	—
Женский

ДОШКОЛЬНЫЙ И ШКОЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ
Пол	Дошкольный	Младший	Средний	Подростковый
	3-7 лет	7-11 лет	11-14 лет	14-18 лет
Мужской	—
Женский

ЗРЕЛЫЙ ВОЗРАСТ
Пол	Взрослые			Пожилые	Беременные (2-ая половина)	Кормящие
	18-29 лет	30-39 лет	40-59 лет	старше 60
Мужской	10				—
Женский

Верхний допустимый уровень потребления Кобальта не установлен

Усваиваемость

нет данных

Полезные свойства и влияние на организм

Основное значение кобальта заключается в его влиянии на процессы кроветворения и обмен веществ. Без кобальта нет витамина В12, входя в состав этого витамина, он участвует в расщеплении углеводов, белков и жиров, синтезе аминокислот и ДНК поддерживает нервную и иммунную системы в рабочем состоянии, отвечает за нормальную работу клеток, рост и развитие эритроцитов.

Кобальт необходим для нормальной деятельности поджелудочной железы и регуляции активности адреналина. Он улучшает всасывание железа в кишечнике и активизирует переход так называемого депонированного железа в гемоглобин эритроцитов. Способствует лучшему усвоению азота белка, стимулирует синтез мышечных белков.

Взаимодействие с другими эссенциальными элементами

Кобальт улучшает усвоение железа (Fe) организмом. Он входит в состав витамина B12 .

Продукты, наиболее богатые по содержанию

Кобальт содержится в рыбе и морепродуктах, печени, почках, орехах, грибах, овощах и фруктах.

В таблице ниже приведены данные о содержании Кобальта (Co) в некоторых продуктах питания:

Таблица	Категории продуктов

БД	НАИМЕНОВАНИЕ ПРОДУКТА	Кобальт, Co, mcg	%РСП

Предыдущая12345678910

• Детское питание
• Молочные и яйцепродукты
• Жиры и масла
• Этнические блюда

• Домашняя птица
• Говядина
• Телятина
• Свинина
• Баранина
• Дичь

• Рыба
• Ракообразные и Моллюски

• Фрукты и ягоды
• Овощи и овощные продукты
• Бобовые
• Орехи и семена
• Специи и травы

• Соки
• Алкоголь
• Напитки

• Макароны и зерновые
• Печеные продукты
• Сухие завтраки

• Сладости
• Колбасы и мясо для ланча
• Закуски
• Супы, соусы и подливки
• Пищевые наборы
• Ресторанные блюда
• Фаст фуд

Применить Очистить все Выбрать все

Где Вы не найдете Кобальт

нет данных

Признаки дефицита Кобальта

Установлено, что при дефиците в питании кобальта увеличивается количество заболеваний эндокринной системы и системы кровообращения.

Признаки избытка Кобальта

Избыток кобальта может привести к заболеванию тяжелой кардиомиопатией с выраженной сердечной недостаточностью.

Факторы, влияющие на содержание в продуктах

Концентрация кобальта в пищевых продуктах зависит от содержания в почве различных географических зон.

Почему же все-таки бывает дефицит кобальта

Дефицит кобальта в организме возникает при хронических заболеваниях органов пищеварения, таких как хронический гастрит, язва двенадцатиперстной кишки и хронический холангиохолецистит.

Цена: 650 руб. Материал: Кровь Время забора: 7:00-12:00 сб. 7:00-11:00 Выдача результатов: до 6 рабочих дней

Строго натощак

Кобальт в крови

Кобальт – жизненно важный микроэлемент, который является кофактором в метаболизме витамина В12 (цианокобаламина). Данный витамин на 4% состоит из кобальта. Цианокобаламин необходим для кроветворения, функционирования нервной ткани, мышц, печени. Кобальт также принимает участие в синтезе гормонов щитовидной железы, повышает усвоение железа, участвует в восстановлении антиоксидантов, стимулирует продукцию эритропоэтина. Кобальт содержится в печени, молоке, капусте, свекле, редисе, зелени. Среднее поступление данного металла с пищей составляет, по разным данным, от 20-50 до 280 мкг/сут. У взрослого человека в организме содержится 1,5 г кобальта, накапливается преимущественно в печени. Период полувыведения не установлен. Концентрация кобальта в крови зависит от сезона и времени суток, что связано с особенностями питания. Его излишки экскретируются через почки (86%) и кишечник (14%). Дефицит кобальта описан у животных, однако отсутствуют достоверные данные о его недостаточности у людей. Дефицит кобальта по мнению некоторых ученых соответствует недостаточности витамина В12. Определение концентрации кобальта в крови в клинической медицине применяется для выявления интоксикации, а не дефицита.

Данный металл применяется в изготовлении высокопрочных сплавов с высокой точкой плавления, а также некоторых эндопротезов суставов. Соли кобальта используют в стекольном и пигментном производстве. Ранее соединения кобальта иногда применялись для стабилизации пены в пивоварении, однако у людей, ежедневно употребляющих пиво, развивалась кобальтовая кардиомиопатия с тяжелой сердечной недостаточностью, гиперплазия щитовидной железы, поэтому данная технология в пищевой промышленности теперь запрещена. Радиоактивные изотопы кобальта (Со60) используются как источники гамма-излучений в экспериментальной биологии, лечении рака и промышленной рентгенографии.

Кобальт не является высокотоксичным металлом, однако в высоких дозах он может оказывать нежелательное воздействие на организм человека. Острыми симптомами отравления могут быть отек легких, тошнота, рвота, кровотечение, почечная недостаточность. При хронической интоксикации может возникнуть патология легких, аллергический дерматит, нарушения функции щитовидной железы, кардиомиопатия и сердечная недостаточность. Повышенная температура воздуха усиливает токсическое действие кобальта. Вдыхание пыли при обработке лигированных кобальтом металлов может привести к развитию интерстициальных заболеваний легких.

Уровень кобальта в крови может быть повышен у пациентов с эндопротезами, в состав которых входит данный металл. Например, хром, кобальт и молибден обычно входят в состав эндопротезов компаний Depuy Company, Dow Corning, Howmedica, LCS, PCA, Osteonics, Richards Company, Tricon и Whiteside. По уровню кобальта в крови предполагается мониторировать состояние протеза в течение нескольких лет после имплантации. Например, умеренное повышение уровня кобальта в сыворотке крови (4-10 нг/мл) обычно ассоциируют с хорошим состоянием эндопротеза, а увеличение концентрации > 10 нг/мл указывает на изношенность протеза, однако для уточнения данного факта необходимы дополнительные клинические данные. В настоящее время отсутствует достаточное количество данных о возможности возникновения интоксикации в связи с наличием кобальтового эндопротеза и высокой концентрацией металла в крови.



В работе обобщены исследования по влиянию кобальта на организм. Установлены позиции положительного влияния, а также токсичности кобальта на системы организма человека.

Ключевые слова: кобальт, влияние на организм, кобальт на почки, кобальт на кроветворение.

Введение

Несколько сот лет назад немецкая провинция Саксония была крупным по тем временам центром добычи серебра, меди и других цветных металлов. Очень часто горняки в рудниках находили руду, которая по всем внешним признакам казалась серебряной, но при плавке получить из нее драгоценный металл не удавалось. Хуже того, при обжиге такой руды выделялся ядовитый газ, отравлявший рабочих. Саксонцы объясняли эти неприятности вмешательством нечистой силы, коварного подземного гнома кобольда. От него же исходили и другие опасности, подкарауливающие рудокопов в подземельях. В те времена в Германии даже читали в церквах молитвы о спасении горняков от злого духа кобольда. И со временем, когда саксонцы научились отличать «нечистую» руду от серебряной, они ее назвали «кобольд». В 1735 г. шведский химик Брандт выделил из этой «нечистой» руды серый со слабым розоватым оттенком неизвестный металл. Имя «кобольд», или «кобальт», сохранилось и за ним.

Cobaltum (Co), химический элемент VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева. Атомный номер 27, атомная масса 58,94. Тяжёлый металл белого цвета с красноватым оттенком. Кобальт является одним из экологически важных для организма химических факторов. Кобальт относится к группе микроэлементов, то есть является жизненно необходимым для функционирования живых организмов. Вместе с тем, в избытке, как и многие другие микроэлементы, для организма токсичен и даже может быть губителен. . Интерес к биохимии кобальта возник 30ых годах прошлого столетия в связи с тяжёлыми заболеваниями крупного рогатого скота и овец в самых разных уголках мира (Россия, Шотландия, Австралия, Новая Зеландия, Канада). Животные теряли массу, аппетит, становились вялыми, анемичными и в конце концов погибали.

Наличие анемии у животных наводило на мысль о причастности к этому дефицита железа. Но оказалось, что дело не в самом железе, а в присутствии в соединениях железа очень малых количеств кобальта. Добавление к корму кобальта полностью снимало все токсические симптомы . Кобальт как микроэлемент необходим всем живым организмам. Существует много работ, касающихся роли кобальта в физиологии растений: растения накапливают кобальт (главным образом в корнях), его содержание повышается в период роста и снижается во время цветения. Небольшие добавки кобальта приводят к значительному повышению урожая и улучшению его качества (злаки, картофель, бобовые). К пищевым продуктам с высоким содержанием кобальта относятся: свёкла (особенно ботва), хлеб, гречиха, капуста, инжир, зелёный лук, грибы, груши, редис, помидоры. Кобальта в них содержится около 0.2 мг/кг. Яблоки, абрикосы, бананы, морковь, вишня, кофе, кукуруза, баклажаны, овёс, перец, картофель, рис, злаки (0.05 мг/кг) .

Данные по содержанию кобальта в крови и различных органах человека приводятся в очень многих работах. Приведём лишь некоторые из них. В крови содержание кобальта составляет в среднем 0.238 мг/кг, при этом в эритроцитах оно варьирует от 0.059 до 0.13, а в сыворотке — от 0.0055 до 0.40 мг/кг. В органах наибольшая концентрация кобальта приходится на печень (0.076–0.201 мг/кг), затем идут почки, поджелудочная железа, селезёнка. Выводится кобальт из организма человека в основном почками. Среднее поступление кобальта в организм человека с пищей около 0.03–0.3 мг в день, достаточно для нормального метаболизма низшей дозы — 0.03 мг .

Физиологические и патофизиологические эффекты кобальта разнообразны. Есть сведения о влиянии его на метаболизм углеводов и липидов , на функцию щитовидной железы , состояние миокарда . Именно так называемая «пивная кардиомиопатия» привлекла внимание к токсическим влияниям кобальта, что привело к прекращению его использования для лечения анемий. Дело в том, что в некоторых странах в течение ряда лет (60-е гг. ХХ столетия) для улучшения пенообразования к пиву добавляли кобальт (1.2–1.5 мг/л), и это повлекло тяжёлые заболевания вплоть до летальных исходов у любителей этого напитка. Кобальт может способствовать развитию опухолей , он даже внесён в перечень канцерогенных агентов IARC (Агентства по исследованию рака Международной Организации Здравоохранения), в то же время его комплексные соединения оказывают противоопухолевое действие . Он токсичен (первые сведения о токсичности кобальта появились ещё в 1883 г. ), в то же время и сам может выступать как противоядие при интоксикации цианидами.

Есть сведения об эпилептогенном действии кобальта , так же есть данные, которые свидетельствуют о влиянии кобальта на основные параметры системной гемодинамики.

Влияние кобальта на сердечно-сосудистую систему

Повышенное поступление кобальта оказывает значительное влияние на параметры системной гемодинамики, об этом свидетельствует ряд научных трудов. Данные немного разнятся, поскольку наблюдали как вазодилатационный, так и вазоконстрикционный эффекты. Больше свидетельств вазодилатационного влияния, хотя в экспериментах по искусственному жизнеобеспечению изолированной почки крысы наблюдали резкую вазоконстрикцию при добавлении хлористого кобальта в циркулирующий раствор .Проявляя антиатеросклеротическое действие, кобальт способствует снижению уровня холестерина в крови и выведению его из кровеносных сосудов, предупреждая его отложение на стенках сосудов в виде атеросклеротических бляшек . Соединения кобальта вызывают довольно значительное снижение кровяного давления у кроликов, кошек, собак и других животных. Некоторые исследователи показали, что введение солей кобальта собакам и кошкам, как правило, вызывает в острых опытах довольно значительное падение кровяного давления. Гипотензивное действие кобальта может быть ослаблено или даже полностью снято предварительным введением цистеина. Кобальт вызывает также ослабление гипертензивного действия адреналина . Ежедневным добавлением к основному рациону кроликов, страдающих экспериментальной почечной гипертонией, 0,11,0 мг хлористого кобальта вызывает снижение кровяного давления.

Роль кобальта впроцессе кроветворения

Изучено, что наиболее важной стороной биологической роли этого микроэлемента является его влияние на процессы кроветворения. Атомы кобальта постоянно присутствуют в центре молекулы витамина В12, в которой его массовая доля составляет 4,5 %. (кобаламина). Являясь активатором кроветворения, кобальт способствует регуляции синтеза гема из протопорфирина и железа, то есть включению иона железа в молекулу гемоглобина, стимулирует выработку эритроэтинов, активирует функции костного мозга, увеличивает содержание ретикулоцитов, ускоряет созревание эритроцитов, таким образом, предотвращая развитие анемии .Основное количество кобальта образует с белками крови, молока, плаценты и других тканей сложные комплексные биологически активные соединения. Известно, чтоэлемент входит в состав фибрина, альбуминов и глобулинов крови. В печени животных более 40 % кобальта связано с белковыми фракциями. Кобальт способен образовывать соединения и с аминокислотами гистидином и цистеином. При недостатке или отсутствии кобальта у животных наступает анемия и гипокобальтоз . Учитывая тесные связи кобальта и витамина В12 нужно сказать, что витамин B12 является фактором роста, участвует в синтезе лабильных метильных групп и в образовании холина, метионина, креатина, нуклеиновых кислот; способствует накоплению в эритроцитах соединений, содержащих сульфгидрильные группы. Является коферментом ряда жизненно важных ферментов рибонуклеозид трифосфатредуктазы (КФ 1.4.3.8), метилтрансферазы (КФ 2.1.1.13), метилмалонилСоАмутазы (КФ 5.4.99.2). Оказывает благоприятное влияние на функцию печени и регенерацию нервных волокон. Витамин B12 активирует свёртывающую систему крови. Он активирует обмен углеводов и липидов. При атеросклерозе несколько понижает содержание холестерина в крови, повышает лецитинхолестериновый индекс. . Введение в организм животного этого витамина способствует увеличению содержания эритроцитов и гемоглобина в крови. Особенно эффективно применение витамина В12 при злокачественной анемии у людей. Эти сведения давно вошли в учебники по физиологии и биохимии. Недостаток витамина В12 приводит к злокачественной (пернициозной) анемии у человека. При дефиците микроэлемента снижается синтез витамина В12 в желудочно-кишечном тракте, нарушается гемопоэз, затрудняется превращение фолиевой кислоты в её активную форму тетрагидрофолиевую кислоту.

Влияние кобальта на процессы пищеварения

Установлено, что соли кобальта оказывают определённое влияние на процессы пищеварения. Положительное действие кобальта связано с необходимостью его для жизнедеятельности микроорганизмов, населяющих желудочно-кишечный тракт и синтезирующих в нем ряд витаминов группы В, фолиевую кислоту, и др. Установлена целесообразность применения комплексного соединения кобальта с витамином Н (биотином) для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Как утверждает автор, внутримышечное введение этого препарата в большинстве случаев способствует улучшению общего состояния больных, прекращению изжоги и кислой отрыжки, болей в эпигастральной области, а также тошноты и рвоты.

Влияние кобальта на обмен веществ ворганизме

Кобальт влияет на метаболизм углеводов и липидов. В исследованиях обнаружено, что он участвует в синтезе инсулина, поскольку небольшие дозы кобальта при подкожном введении экспериментальным животным натощак вызывали снижение количества сахара в крови и ослабление алиментарной гипергликемий; при введении больших доз солей кобальта чаще проявлялось гипергликемическое действие указанного микроэлемента. Соединения кобальта оказывают весьма интенсивное влияние на обмен в организме простых и сложных белков. Способствует лучшему усвоению организмом витаминов А, Е, С, в тесном взаимодействии с витамином С, фолиевой и пантотеновой кислотами участвует в синтезе белков, жиров и углеводов. Известно, что кобальт участвует в реакциях трансметилирования, в синтезе аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, кобаламин во взаимодействии с другими веществами запускает основной жизненный процесс — синтез дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот (ДНК и РНК), влияет на рост и развитие организма. Недостаток кобальта и витамина В12 угнетает метилирование тРНК, синтез метионина, РНК и ДНК. Нарушение синтеза нуклеиновых кислот в кроветворных клетках ведёт к задержке их деления и созревания. В результате этого в крови появляются мегалоциты и мегалобласты, которые легко гемолизируют.

Влияние кобальта на почки

В изученной нами литературе, мы не столкнулись с работами где чётко было бы описано положительное влияние тяжёлого металла кобальта на почки однако при сборе материала мы обратили внимание на большое количество научных трудов кафедры нормальной физиологи СОГМА где экспериментальным путём доказано отрицательное влияние больших доз данного металла на основной экскреторный орган нашего организма. Особенности строения почки и высокий уровень кровоснабжения обуславливают длительность контакта токсических веществ и их метаболитов с почечным эндотелием, и клетками интерстиции. Все это способствует тому, что почка становится органом-мишенью для действия вредных веществ, в том числе тяжёлых металлов. Данные литературы свидетельствуют о способности почки аккумулировать кобальт при его избыточном поступлении в организм. По данным научной литературы было замечено, что после разового введения высокой дозировки хлорида и протопорфирина кобальта в почке поддерживается высокая концентрация металла даже спустя четыре недели после инъекции. Установлены прямые взаимосвязи между содержанием кобальта в крови и уровнем его в моче. . Способность кобальта изменять процессы канальцевой реабсорбции электролитов, была описана в работе Гончаревской O. A., и соавт. (1985). Установлено, что повышение концентрации тяжёлого металла в проксимальном отделе канальцевого аппарата почек приводит к усилению процессов реабсорбции кальция, хлоранатрия и воды. Аналогичные изменения процессов канальцевой реабсорбции электролитов формируются и в дистальном отделе, за исключением процессов реабсорбции ионов кальция, подавление которой обусловлено ингибирующим действием хлорида кобальта .

Нарушение обмена кобальта ворганизме

Потребность человека в кобальте 0,0070,015 мг, ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы человека. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз. Однако избыток кобальта для человека также вреден. Нарушения обмена кобальта характеризуются снижением его содержания в цельной крови за счёт уменьшения количества в сыворотке крови и эритроцитах. Выделение кобальта с мочой повышается, с калом снижается. Указанные нарушения нарастают по мере развития почечной недостаточности. При терминальной почечной недостаточности содержание кобальта в печени, почках, селезёнке, сердце, лёгких, поджелудочной железе, скелетных мышцах снижено, в костной ткани повышено. Нарушение обмена кобальта возникает либо при недостаточном поступлении его с пищей (чаше всего, это эндемический фактор недостаточное содержание кобальта в почве и воде), неполного его всасывания в тонких кишках. Возможно ещё нарушение комплексирования кобальта с βглобулином и образования транскобаламина II, что приводит к развитию пернициозной анемии. Симптомами дефицита кобальта в организме являются общая слабость, утомляемость, анемии, вегетососудистые нарушения, аритмии, замедление развития в детском возрасте, медленное выздоровление после заболеваний. Лекарственные препараты, которые содержат кобальт, улучшают усвоение железа и применяются при лечении анемии. БАД «Кобальт активный» восполняет дефицит кобальта в организме. Рекомендуется для профилактики и лечения состояний, связанных с недостатком этого микроэлемента, вегетарианцам, лицам с нарушениями функций органов желудочно-кишечного тракта, спортсменам, испытывающих повышенные физические нагрузки, а также при кровопотерях и глистной инвазии. Несмотря на то, что избыточное поступление кобальта в организм встречается довольно редко, этот процесс сопровождается различными нарушениями здоровья. Повышенное содержание кобальта может наблюдаться у лиц, работающих в металлургической, стекольной и цементной промышленности. Пыль, содержащая соединения кобальта, при поступлении в лёгкие способна вызывать отёк и лёгочные кровотечения. Повышенное количество кобальта в организме может наблюдаться при избыточном приёме витамина В12. Соли кобальта используются при производстве некоторых сортов пива, что в ряде случаев приводит к развитию у потребителей «кобальтовой» кардиопатии. Летальная доза кобальта для животных составляет 2530 мг/кг. Наиболее высокой токсичностью для человека обладают растворимые соли: кобальта хлорид, кобальта карбонат, а также металлический кобальт. Основные проявления избытка кобальта: пневмосклероз, «кобальтовая» пневмония; поражение сердечной мышцы («кобальтовая» кардиомиопатия); аллергодерматиты (контактный дерматит); гиперплазия щитовидной железы; поражение слухового нерва; повышение артериального давления и уровня липидов в крови; повышение содержания эритроцитов в крови. Синергисты и антагонисты кобальта: повышенное содержание белка и железа в пище замедляют усвоение кобальта в желудочно-кишечном тракте; напротив, медь и цинк усиливают этот процесс. Избыток кобальта может приводить к нарушению метаболизма йода в щитовидной железе.

Заключение

1. Участвуя в процессах кроветворения кобальт входит в молекулу витамина В12 (кобаламина), который представляет собой сложную молекулу с атомом кобальта в центре. Кобальт, являясь активатором кроветворения, стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге, участвует в усвоении железа, таким образом, предотвращая развитие анемии.

2. Регулируя функции нервной системы кобальт в составе витамина В12 участвует в строительстве белковых и жировых структур защитного миелинового слоя нервной клетки, предотвращая неврологические симптомы: раздражительность, утомление, обострение нервных заболеваний.

3. Нормализуя обмен веществ кобальт регулирует работу эндокринной системы, входит в состав металлоэнзимов, во многих реакциях обмена является активатором ферментов; в тесном взаимодействии с витамином С, фолиевой кислотой (витамином В9) и пантотеновой кислотой (витамином В5) участвует в синтезе белков, жиров и углеводов.

4. Способствуя обновлению клеток организма кобаламин во взаимодействии с другими веществами запускает основной жизненный процесс синтез дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот (ДНК и РНК), из которых состоят клеточные ядра, и которые содержат всю наследственную информацию. Они поддерживают и стимулируют синтез белковых веществ.

5. Стимулирует рост костной ткани достаточный запас в остеобластах (клетках костной ткани) кобаламина имеет важное значение для образования костей. Это особенно важно для детей, в период активного роста, и женщин, в климактерическом периоде, у которых происходит гормонально обусловленная потеря костной массы.

6. Проявляет антиатеросклеротическое действие кобальт способствует снижению уровня холестерина в крови и выведению его из кровеносных сосудов, предупреждая его отложение на стенках сосудов в виде атеросклеротических бляшек. Вывод Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о положительном влиянии кобальта на различные системы нашего организма, если только не превышена суточная потребность данного микроэлемента

Литература:

Кобальт – химический элемент, который относится к группе металлов. Представляет собой вещество серебристо-белого цвета, обладает слегка розовым или сиреневым отливом.

Открыл этот элемент Г.Брандт, который использовал в качестве сырья руды «кобольд» из Саксонии. С древних времен соединения кобальта использовались для изготовления синей краски, и вплоть до 17 века рецептура сохранялась в секрете. История этого вещества связана с мистикой и нечистой силой. Работники рудников при обработке неизвестной руды часто получали отравления, поэтому решили, что их защищает зловредный гном Кобольд. Это имя потом трансформировалось в кобальт – название элемента.

В современное время его применяют в производстве материалов, обладающих жаростойкостью и повышенной твердостью, например для инструментов – сверл и резаков. Также известно о его использовании в медицине для проведения стерилизации инструментов и в лучевой терапии. В сельском хозяйстве практикуется добавление соединений элемента в качестве удобрений и добавки к корму животных, что обусловлено их благотоворными свойствами.

Действие кобальта

Действие макроэлемента очень значительно, т.к. выяснилось, что физиологической формой кобальта в организме является витамин В12 – кобаламин. Всего в организме содержится до 2 мг элемента, но это малое количество распределено в жизненно важных органах – печень, костная ткань, кровь, почки, щитовидная железа и лимфатические узлы.

Функции, которые выполняет элемент в организме, довольно обширны:

• участие в процессе кроветворения в комплексе с медью и железом;
• регуляция работы центральной нервной системы в составе витамина В12 за счет строительства защитной оболочки нервных клеток;
• активация реакций обмена веществ и аминокислот;
• синтез РНК и ДНК в качестве кобаламина;
• построение и восстановление поврежденной костной ткани;
• активация деятельности ферментов поджелудочной железы и инсулина;
• снижение уровня холестерина в крови;
• выработка лейкоцитов и противостояние патогенным микроорганизмам, улучшение иммунитета.

Кроме того, что кобальт защищает организм от заболеваний, он также помогает ему восстановиться во время выздоровления. Особенно полезно его употребление при сахарном диабете, анемии или онкологии крови.

Самые важные его свойства и функции, конечно, выполняются в составе витамина В12, т.к. является центром молекулы кобаламина. Таким образом оказывается влияние на формирование белка и жиров в структуре миелинового слоя нервной клетки, а это, в свою очередь, предотвращает возникновение переутомления, раздражительности, заболеваний нервной системы.

Находится в тесном контакте с аскорбиновой кислотой, В5, В9, регулируя действия друг друга.

Суточная норма макроэлемента не определена окончательно и, соответственно, называются противоречивые данные. Но достаточно точно можно определить пределы, в которых элемент оказывает полезное действие, они колеблются приблизительно от 8 до 200 мкг в зависимости от возраста массы тела и других факторов вроде вегетарианского питания, болезни булимия и анорексия, период восстановления после травм, отравлений, больших кровопотерь и ожогов. Также в категорию риска можно отнести альпинистов, людей, работающих в горах. В этом случае полезно будет назначение препаратов с содержанием кобальта, но только согласно рекомендациям врача.

Недостаток кобальта

Недостаток макроэлемента наблюдается в основном у заядлых курильщиков, вегетарианцев и людей пожилого возраста. Также страдают от нехватки жители местностей, где почва обеднена содержанием элемента, а значит и продукты, выращенные на этих землях.

Дефицит может быть вызван хроническими болезнями желудочно-кишечного тракта, которые не позволяют элементу усваиваться в полной мере. Интересно, что нехватка, в свою очередь, вызывает эти самые болезни.

Основными симптомами и последствиями нехватки элемента являются такие явления, как:

• хроническая слабость и утомляемость, ухудшение памяти, депрессия;
• нарушение работы центральной нервной системы, вызывающее невралгию, астму;
• анемия, заболевания системы кровообращения;
• аритмия;
• болезни печени;
• поражение слизистой желудка, что вызывает гастриты, язвы, нарушения стула;
• замедление выздоровления и восстановления после болезней;
• торможение развития организма детей;
• дистрофия костной ткани.

Избыток кобальта в организме

Переизбыток макроэлемента возникает при отравлении организма токсичным количеством кобальта – 200-500 мг в сутки. Причинами такого довольно редкого явления могут стать злоупотребления препаратами витамина В12 и пивом. Также неприятные последствия могут возникнуть при нехватке железа, из-за чего уровень усвоения кобальта очень ускоряется, и так он способен накапливаться в печени. Работники предприятий химической промышленности, производства керамических изделий, жидкого топлива рискуют получить отравление при вдыхании насыщенной пыли или через кожные покровы.

Последствиями служат заболевания сердца, нервной системы, щитовидной железы, легких, органов слуха, а кроме того последсвиями могут стать аллергические реакции, астма, гипертония, дерматиты, пневмония, а еще нарушение защитных функций кровообращения.

Где содержится кобальт?

Продукты, в которых содержится кобальт, очень разнообразны, поэтому правильный рацион сможет полностью пополнить организм необходимым количеством элемента.

Самое большое количество макроэлемента обнаружено в бобовых, зерновых культурах, яблоках, абрикосах, винограде, клубнике, орехах, грибах. Также богаты кобальтом продукты животного происхождения – молоко и его производные, мясо говядины, птицы, морские продукты, яйца.

Очень много элемента в чае и какао, но в них также образуются канцерогенные нитрозамины. Если обойтись без них вы не можете, то лучше перейти на зеленый, красный чай или добавлять лимон, который способен предотвращать возникновение токсинов.

Показания к назначению

Показания к назначению макроэлемента носят в основном предупредительный и восстановительный характер. Медики практикуют назначение препаратов при заболеваниях суставов, болезненных менструациях, климаксе, ухудшении памяти, язве желудка, варикозном расширении вен, судорогах.

Cуточная норма

Необходимая суточная норма: 8 — 200 мкг

Кобальт — один из необходимых организму микроэлементов, обладает целым рядом необычных свойств. Это довольно редкий металл, составляющий всего около 0,001 % литосферы.

В организме животных и людей кобальт содержится в незначительных количествах. В организм человека ежедневно поступает около 0,1 мкг металла.

Кобальт является составной частью витамина В12, содержание которого в организме человека достигает 5 мг. Однако при недостатке витамина развивается пернициозная анемия, которая, если ее не лечить, приводит к смертельному исходу. Поэтому кобальт как составная часть витамина В12 имеет исключительное значение для организма человека.

Витамин В12 синтезируется только микроорганизмами. В растениях его почти нет. Поэтому в организме людей, питающихся исключительно вегетарианской пищей, витамина В12 не хватает.

Физические и химические свойства. Кобальт Со, порядковый номер — 27, атомная масса — 68,93. Это твердый, хрупкий голубоватобелый металл с плотностью 8,9 г/см3 и температурой плавления 1 490 °С. Это сравнительно инертный металл, в разбавленных минеральных кислотах растворяется довольно медленно.

Соединения. Как и другие переходные металлы, кобальт имеет несколько степеней окисления. Однако практическое значение имеют только соединения 2* и 3+.

Со (II) образует большое количество простых и гидратированных солей со всеми известными анионами. Гидратированные соли Со (II) окрашены либо в красный, либо в розовый цвет.

Известно несколько простых солей кобальта, в которых он находится в неустойчивой степени окисления 3+. Однако комплексные соединения двух- и трехвалентного кобальта довольно устойчивы.

Распространение. Кобальт — редкий металл. Его наиболее важными минеральными источниками являются арсениды (смальтин, саф- флорит, скитерудит и кобальтин), сульфиды (карролит и линнеит) и различные окисленные формы (асболан, гетерогенит, сферокобальтит и эритрит).

В природе не существует чистых кобальтовых руд. Кобальт, как правило, присутствует совместно с другими металлами, в основном с мышьяком. Наиболее важными рудами являются смальтин C0AS2 и кобальтин CoAsS. Однако основным источником промышленного получения металла являются отходы обработки никелевых, медных и свинцовых руд. Чистый металл получают электролизом.

Извлечение. Мировое производство кобальта составляет 250 тыс. т/г. Основное производство сосредоточено в Заире, Канаде, Марокко, Финляндии, России и Замбии. Главный потребитель — США, использующие порядка половины мирового производства кобальта.

Наибольшее количество кобальта получают в качестве побочного продукта при извлечении других металлов (таких, как медь, никель и свинец). При этом используются различные процессы, которые зависят от специальных характеристик кобальтовой руды.

По одному из методов кобальт извлекают путем растворения концентрата руды во фтористоводородной кислоте, после чего добавляют известковое молоко и хлорную известь, что приводит к осамщению гидроксида кобальта Со(ОН)з и оксида кобальта С02О3 соответственно.

Другой способ состоит в обработке концентрата руды (который содержит никель, железо, медь и мышьяк) серной кислотой в автоклаве при давлении 8-10 атм.

Различные металлы затем осаждаются, в частности, медь в виде сульфида меди с помощью сероводорода, железо — с помощью известкового молока, после того как его окисляют в трехвалентное соединение с помощью газообразного хлора или хлорной извести. Мышьяк осаждается одновременно с железом; кобальт и никель могут быть затем разделены, так как гидроксид кобальта более стабилен, чем гидроксид никеля.

Использование. Кобальт используется в металлургии при производстве высокопрочных сплавов, его применяют для изготовления постоянных магнитов, в фармацевтической промышленности. Более 2 000 лет металл используют в гончарном деле и при производстве стекла. В почвы, не содержащие кобальта, его добавляют в состав удобрений.

Кобальт добавляют к инструментальной стали для увеличения ее режущих свойств, он имеет большое значение в производстве инструментов, содержащих цементированный карбид вольфрама.

В комбинации с хромом, никелем, медью, бериллием и молибденом его применяют как высокотемпературный и высокопрочный сплав в электротехнической и автомобильной промышленностях, самолетостроении.

Метаболизм и токсическое действие. Имеется мало данных о поглощении кобальта организмом человека. Возможно, что абсорбция металла зависит от характера питания. Поглощение кобальта организмом человека колеблется от 5 до 45 %.

Примерно пятая часть общего содержания кобальта в организме локализована в печени, где его концентрация достигает 0,05 мг/кг. Почти весь кобальт, находящийся в печени, входит в состав витамина В12, общее количество которого в печени взрослого человека составляет 1,7 мг.

Выводится металл из организма в основном с мочой. Этот процесс многостадийный. Вначале выведение кобальта происходит быстро, а затем сильно замедляется.

Кобальт необходим людям как компонент витамина Bi2, который должен поступать в организм в уже готовом виде. Вследствие этого именно витамин В12, а не сам металл следует считать необходимым компонентом питания.

Пернициозная анемия — заболевание, считавшееся до тех пор неизлечимым и приводящее, как правило, к смерти, может прекратиться при потреблении больших количеств сырой или слабо обработанной печени. Позднее в культуральной жидкости при ферментации культуры Streptomyces, используемой при получении антибиотиков, было обнаружено «вещество против пернициозной анемии», подобное тому, которое содержалось в печени. Оказалось, что оно является фактором роста для некоторых типов микроорганизмов, в частности обитающих в рубце у крупного рогатого скота. В 1948 г. это вещество было выделено в виде красных кристаллов из культуральной жидкости. Наконец, в 1956 г. была установлена химическая структура этого соединения. Теперь он известен как витамин В12.

Было установлено, что витамин В12 представляет собой органическую молекулу с большой молекулярной массой — около 1 350. Его центральная часть состоит из системы колец, подобных порфириновым, образованных четырьмя пирроловыми единицами. В этих кольцах имеются не характерные для порфиринов двойные связи. Такие порфири- ноподобные кольца связаны с нуклеотидом, содержащим азотистое основание, рибозу и фосфат. В центре молекулы находится один атом кобальта, связанный с четырьмя атомами азота пирроловых колец. В первом образце выделенного витамина В12 имелась CN-группа, связанная с кобальтом одной из координационных связей. Поэтому витамин был назван цианкобаламин. Теперь известно, что цианид присоединяется к структуре только при выделении, а в природе такая форма витамина встречается крайне редко, если вообще встречается. В природе существует оксикобаламин (витамин В12), в котором CN-rpynna замещена группой ОН-. Однако чаще всего витамин Bi2 существует в виде коферментов, где CN-rpynna замещена на алкильную. Физиологические действия витамина В12, возможно, существуют во всех тканях организма. Однако его дефицит наиболее явно проявляется в местах быстрого деления клеток, например, в кроветворных тканях костного мозга и нервных тканях, что проявляется в дегенерации нервных волокон спинного мозга и периферических нервов. Дефицит витамина В12 сказывается и на нормальном образовании кровяных клеток.

Вместо нормальных клеток с ядрами, из которых в костном мозге образуются красные кровяные клетки, появляются аномальные клетки, известные как мегалобласты. Попадающие в кровеносную систему красные клетки, образованные из этих мегалобластов, больше нормальных, что приводит к макроцитарной анемии. Образование мегалобластов связано с нарушением синтеза ДНК. Витамин В12 необходим для образования тимина, нуклеотида, который является основой ДНК. Для образования тимидилатов необходим другой витамин — фолиевая кислота.

Для профилактики анемии и других последствий недостатка кобальта необходим сам витамин В12, а не кобальт. Обычно для взрослого достаточно до 5 мкг витамина в сутки. К сожалению, анемия обычно вызывается не недостатком витамина В12, а снижением его усвоения, которое зависит от вещества мукопротеина, синтезируемого слизистой желудка. У больных пернициозной анемией иногда обнаруживают наследственный дефект, ограничивающий выделение этого вещества Гастроэктомия (хирургическое удаление части желудка) также может привести к снижению синтеза мукопротеина. Пернициозная анемия может возникнуть при попадании с рыбой глистов. Для жизнедеятельности глистов также необходим витамин В12, что приводит к снижению его абсорбции из кишечника.

Отравления, связанные с избыточным поглощением кобальта, встречаются редко. Их отмечали только при случайном добавлении соединений кобальта в пищу в процессе ее приготовления или при использовании больших доз кобальта в терапевтических препаратах для лечения некоторых форм анемии.

Хорошо известно, что побочным явлением при лечении кобальтом является возникновение зоба. Однако, как правило, это явление обратимо. В конце 60-х годов среди 50 любителей пива в Квебеке (Канада) и Минеаполисе (США) была отмечена вспышка тяжелого сердечного заболевания (миокардиопатии), приводяшего к высокой смертности. Это было вызвано тем, что в процессе ферментации пива для стабилизации пены использовали сульфид кобальта.

Было подсчитано, что люди, потреблявшие большое количество пива, получали до 10 мг кобальта в день (из расчета, что они выпивали 10 л пива в день). Так как подобный уровень потребления кобальта наблюдался и при некоторых терапевтических режимах лечения анемии, но заболевания сердца при этом не отмечались, предположили, что развитию болезни способствовало избыточное потребление алкоголя наряду с недостатком в пище белков. У рабочих, связанных с кобальтом и его соединениями, отмечали и другие признаки влияния металла на состояние здоровья. У подопытных животных тоже возникали неблагоприятные последствия высокого содержания кобальта в рационе. Следует отметить, что хотя в обычном рационе питания содержание кобальта крайне мало, потребление людьми даже 0,25 мг в сутки не приводит к опасным последствиям.

Опасности. Кобальт является необходимым микроэлементом для человека и животных, так как участвует в кроветворении в качестве компонента витамина В12.

Вдыхание пыли кобальта приводит к отеку легких у лабораторных животных. Хроническое ингаляционное воздействие пыли, содержащей кобальт в смеси с вольфрамом, карбидами титана и вольфрама, вызвало в одном эксперименте на животных гиперплазию бронхиальных клеток, очаговые фибротические повреждения и гранулемы легких. Порошкообразный металлический кобальт способствует образованию опухолей скелетной мускулатуры крыс; сульфид кобальта также обладает канцерогенным действием на мышей и крыс.

Нарушения миокарда, вызванные кобальтом. В 1963 и 1964 гг. на заводах ряда пивоваренных компаний в Канаде. США и Бельгии начали добавлять кобальт к пиву для стабилизации его пены. Несколько месяцев спустя в Канаде разразилась «эпидемия» острых форм миокардио- патии, «болезнь любителей пива из Квебека». Аналогичные нарушения наблюдались несколько позднее и в других странах у людей, потреблявших пиво определенных марок с добавлением кобальта. Общее число пострадавших не было установлено; однако упоминали о 112 случаях, 50 из которых со смертельным исходом.

Вскрытие показало выраженные дегенеративные изменения в миокарде без каких-либо признаков воспаления. В ткани миокарда отмечалось высокое содержание кобальта (примерно в 10 раз выше, чем в контроле). Нельзя исключить возможное усиление действия за счет потребления алкоголя и недостатка в питании белков. Отсутствие новых случаев заболеваний после того, как продажа пива с добавлением кобальта была прекращена, свидетельствует о его участии в патогенезе этого типа миокардиопатии.

Клиническая картина нарушений миокарда, наблюдаемых у рабочих, занимающихся восстановлением кобальтовой руды, сходна с клинической картиной миокардиопатии любителей пива. Был описан случай кардиотоксического действия кобальта со смертельным исходом в промышленности; плавильщик, четыре года подвергавшийся воздействию кобальта, умер от сердечной недостаточности.

Впервые выраженные нарушения миокарда у рабочих на производстве кобальта были отмечены врачами на промышленных предприятиях при обследовании людей, занимающихся обработкой руды. Рабочие, занимающиеся прокаливанием руды и работающие в восстановительных цехах, подвергаются воздействию пыли, содержащей нерастворимые соединения кобальта (главным образом оксиды, гидроксиды и металлический кобальт). Концентрации кобальта в воздухе иногда превышали предельно допустимые уровни. Кроме того, рабочие подвергались воздействию интенсивного теплового излучения во время выполнения тяжелой физической работы.

Кардиотоксическое действие кобальта было изучено в эксперименте. Так, воздействие высоких доз кобальта ведет к развитию некротических очагов в миокарде. Подострое действие кобальта характеризуется менее выраженным поражением, имеющим характер белковой дистрофии миокарда.

Наиболее уязвимыми ферментными системами при воздействии кобальта являются те, которые ответственны за декарбоксилирование и дегидратирование кетокислот (т.е. ингибируют их окислительные превращения).

Клиническая картина. Острая фаза наблюдаемой сердечнососудистой патологии характеризуется субъективными жалобами на сердечную деятельность (главным образом слабая боль в области сердца и одышка) и выраженными объективными изменениями. Необходимо обратить внимание на тахикардию, гипертрофию сердца, признаки серьезных нарушений функции миокарда и недостаточность кровообращения. Другими симптомами яешяются снижение остроты обоняния (гипосмия), потеря обоняния (аносмия) и субатрофический ринит.

Биохимические тесты указывают на нарушение метаболизма липидов (увеличение общего количества липидов, триглицеридов, холестерина) и активности некоторых ферментов (лактатдегидрогеназы и креатинфосфокиназы).

Содержание в пищевых продуктах. Содержание кобальта в пищевых продуктах очень мало, за исключением случаев, когда он специально вносится в процессе производства. В организм человека ежедневно поступает в среднем от 5 до 40 мкг металла. Содержание кобальта в различных продуктах колеблется от 1,94 мг/кг в животных жирах до менее 0,05 мг/кг в рафинированном сахаре. В овощах, как правило, его либо вообще нет, либо он содержится в незначительных количествах.

В процессе очистки содержание металла в продукте снижается. В рафинированном сахаре содержится счень малое количество кобальта, в сахаре-сырце — 0,4, а патоке — 0,25 мг/кг металла. В непросеянной муке содержится 0,025 мг/кг кобальта, а в белой муке — 0,003 мг/кг. Это означает, что в процессе помола теряется почти 90 % металла.

Содержание кобальта в питьевой воде очень мало, как правило, оно не превышает 5 мкг/л. В США содержание металла в водопроводной воде составляет 2,2 мкг/л. Такое же содержание кобальта в неочищенных поверхностных водах.